(57)【要約】【課題】  センサと撹拌子とが互いに近付くように隣接させることにより、ひいては、センサと生物試料とが互いに近付くように隣接させることにより、センサの応答性を高めて試料の挙動を正確に測定できるようにすること。【解決手段】  測定装置１０は、スターラーユニット１２との組合せで用いられる。ホルダ２０は、１つの第１の開口部２６と２つの第２の開口部２８，３０を備え、第１の開口部２６には撹拌子２２が回転軸３２によって支持されて、第２の開口部２８，３０のいずれかには、センサ１８が挿入される。こうすることにより、センサ１８は撹拌子２２の近傍に保持され、ホルダ２０を介して撹拌子２２との相対位置が定められるので、センサ１８は、撹拌子２２に対して常に一定の位置となる。【選択図】  図３
2005147852.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
スターラーユニットとセンサとの組合せで用いられるセンサ用撹拌子ホルダであって、前記ホルダは、撹拌子を回転可能に保持するとともに、前記撹拌子の近傍で前記センサを保持可能であることを特徴とする、センサ用撹拌子ホルダ。
【請求項２】
前記ホルダは、少なくとも２つの開口部を備えており、第１の開口部のホルダ内部において回転軸に支持された前記撹拌子を回転可能に保持しており、第２の開口部から前記センサが前記撹拌子に指向するまで挿入可能であることを特徴とする、請求項１記載のセンサ用撹拌子ホルダ。
【請求項３】
前記ホルダは、前記撹拌子を回転可能に保持する囲繞壁を有しており、前記囲繞壁が前記センサを保持可能であることを特徴とする、請求項１記載のセンサ用撹拌子ホルダ。
【請求項４】
前記ホルダは、前記囲繞壁と一体の底部を備えた皿形状をしており、前記撹拌子が前記底部上で回転可能である、請求項３記載のセンサ用撹拌子ホルダ。
【請求項５】
前記囲繞壁が、前記撹拌子に指向させて前記センサを保持するセンサ保持部を有する、請求項３又は請求項４記載のセンサ用撹拌子ホルダ。
【請求項６】
撹拌子と前記撹拌子を回転駆動するためのベースとを備えたスターラーユニットと、前記スターラーユニットとの組合せで用いられるセンサより構成される測定装置であって、
前記スターラーユニットの前記撹拌子を回転可能に保持するとともに、前記撹拌子の近傍で前記センサを保持可能なセンサ用撹拌子ホルダを備えていることを特徴とする、測定装置。
【請求項７】
前記ホルダは、少なくとも２つの開口部を備えており、第１の開口部のホルダ内部において回転軸に支持された前記撹拌子を回転可能に保持しており、第２の開口部から前記センサが前記撹拌子に指向するまで挿入可能であることを特徴とする、請求項６記載の測定装置。
【請求項８】
前記ホルダは、前記撹拌子を回転可能に保持する囲繞壁を有しており、前記囲繞壁が前記センサを保持可能であることを特徴とする、請求項６記載の測定装置。
【請求項９】
前記ホルダは、前記囲繞壁と一体の底部を備えた皿形状をしており、前記撹拌子が前記底部上で回転可能である、請求項８記載の測定装置。
【請求項１０】
前記囲繞壁が、前記撹拌子に指向させて前記センサを保持するセンサ保持部を有する、請求項８記載の測定装置。
【請求項１１】
撹拌子と前記撹拌子を回転駆動するためのベースとを備えたスターラーユニットと、前記スターラーユニットとの組合せで用いられるセンサと、試料を投入するための容器と、前記撹拌子及び前記センサを保持可能なセンサ用撹拌子ホルダより構成され、
前記ホルダは、少なくとも２つの開口部を備えており、第１の開口部のホルダ内部において回転軸に支持された前記撹拌子を回転可能に保持しており、第２の開口部から前記センサが前記撹拌子に指向するまで気密に挿入可能であり、さらに、前記ホルダは第１の開口部の外縁に係合部を備えており、前記容器は、当該容器の開口部に前記ホルダの係合部に螺合する係合部を備えていることを特徴とする、測定装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、溶液の成分分析を行うための測定装置の分野に属する。より詳細には、本発明は、生化学の分野において、溶液中の微少成分をタイムラグなく継続測定するために、スターラーユニットとの組合せで用いられるセンサ用撹拌子ホルダと、前記ホルダを備えた測定装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
溶液中の特定成分を測定するため、各種センサが用いられる。生化学の分野では、例えば、溶液中に配置された生物試料の呼吸量等の挙動がセンサによって測定される。この場合、センサは溶液に浸漬され、溶液中の特定成分を検知する。こうすることで、生物試料の挙動は、溶液の成分変化を介して間接的に調べられる。
ところで、生物試料の挙動による成分変化は微小であること、及び、溶液の拡散は気体に比べて緩徐であることから、生物試料の測定において、溶液が容器内で迅速に均質となるようにスターラーユニットが用いられることが多い。
【０００３】
スターラーユニットは、例えば、駆動モータ及び磁石を内蔵したベースと、前記磁石に随伴回転する撹拌子より構成される（例えば、特許文献１）。撹拌子は生物試料とともに容器内に投入される。容器がベース上に載置され、回転数を制御された駆動モータを起動すると、容器内の撹拌子が磁石に随伴回転する。回転する撹拌子によって容器内の溶液が撹拌され、溶液は均質な状態に近付く。
一方、センサは容器内の適当な位置に取り付けられ、そのセンサによって溶液中の特定成分が測定される。センサが溶液を測定することで、生物試料の挙動によって生じた成分変化を測定する。
【特許文献１】特開平１１−０７６７８８
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
例えば、ウニや貝のような魚介類等の生物試料の呼吸量を測定する場合など、生化学の分野では微少成分をタイムラグなく継続測定することが求められる。センサとしては、酸素電極などの溶存度センサが用いられる。この種の溶存度センサは、酸素を還元消費することにより酸素の溶存度を測定するので、スターラーユニットにより溶液を撹拌することが不可欠である。
酸素溶存度は、スターラーユニットによって溶液である海水を撹拌しながら測定するのであるが、従来のスターラーユニット及びセンサを用いた単純な測定装置では、以下の理由により、正確に僅かな酸素溶存度の変化をタイムラグなく検知することが困難であった。
【０００５】
第１の課題は、センサと撹拌子の距離間隔が大きいという課題である。
センサは容器の縁に取付けられることが多い。これは、撹拌子や生物試料と干渉しない位置にセンサを配置するためと考えられる。そのため、センサは撹拌子や生物試料と離れた位置に取付けられる。スターラーユニットの撹拌子によって溶液を撹拌しているが、撹拌子周辺や生物試料周辺の酸素溶存度とセンサ周辺の酸素溶存度とは必ずしも一致しない。溶液全体が均質になるまで多少の時間を要するため、生物試料の挙動をタイムラグなく把握することが難しいのである。
特に、生物試料は耐えず酸素を消費している。しかも、研究室の容器内で測定を行う程度の生物試料は小型であり、その酸素の消費量も微小である。スターラーユニットによって溶液を撹拌しても、酸素溶存度の変化を検知するまでに時間的なずれが生じる。そのため、生物試料の挙動を検知する応答性が低くなり、正確に僅かな酸素溶存度の変化をタイムラグなく検知することが困難であるという課題があった。
【０００６】
第２の課題は、複数試料の測定時において、容器毎でセンサと撹拌子の距離間隔が異なるという課題である。
同一種の複数の生物試料を比較測定する場合には、センサと撹拌子の相対位置は重要である。例えば、ウイルスに感染させた生物試料と健全な生物試料をそれぞれ別個の容器に入れ、同一種の複数の生物試料を比較測定する場合には、測定条件を同一にすることが求められる。そこで、同じセンサを用いてＮ個の生物試料を測定することを行うことになるが、センサの装着が研究員の手を介して行われることになるので、生物試料及び撹拌子に対するセンサの位置が容器毎や生物試料毎に異なることを避けられない。
総ての容器にセンサが同一条件で装着されたと仮定しても、ベースに対して容器がずれていると、センサと撹拌子の相対位置が容器毎で異なる。容器は試験員の手を介してベース上に載置されるが、撹拌子は磁力によりベースの中心に自己調芯する。そのため、容器がずれていると、センサと撹拌子の相対位置が容器毎で異なることになる。従来は、撹拌子に対するセンサの位置まで配慮されおらず、複数の容器毎に測定条件が異なることにより、比較測定を正確に行うことができないという課題があった。
【０００７】
第３の課題は、生物試料と撹拌子が干渉するという課題である。
容器内に生物試料を投入して測定を行う場合、生物試料と撹拌子との干渉を避けることが求められる。撹拌子はスターラーユニットのベースの中心に自己調芯するので、生物試料をベースの中心からずらして容器内に配置しなければならない。例えば、容器を置いた後に生物試料をベースの中心からずらして撹拌子と干渉しない位置に配置するか、生物試料がベースの中心からずれるように容器をずらして配置するか等の配慮が必要となる。
しかし、ウニや貝のような魚介類の生物試料は容器内を移動することもある。測定開始当初は生物試料と撹拌子が干渉しなかったとしても、その後、生物試料が容器内を移動して後発的に生物試料と撹拌子の干渉が生じるという課題がある。
干渉が生じると、生物試料は、興奮状態となって撹拌子を攻撃したり、撹拌子から遠ざかろうとしたりすると考えられる。生物試料が撹拌子を攻撃すると、撹拌子が運動できなくなる恐れがある。
【０００８】
第４の課題は、容器サイズが大きく、大量の溶液が均質になるまでに多大な時間を要するという課題である。
ウニのような小型の生物試料の挙動を測定するには、溶液を少量にして溶液内の微小な成分変化を測定することが好ましい。しかし、スターラーユニットを用いた場合、生物試料の占有スペースに加えて撹拌子の運動スペースが必要である。そのため、生物試料の占有スペース及び撹拌子の運動スペースを考慮して比較的大きなサイズの容器が用いられ、その結果、多くの溶液が容器内に入れられる。溶液が多くなると、溶液が均質になるまでに時間を要するので、応答性が低くなり、正確に僅かな酸素溶存度の変化をタイムラグなく検知することができないという課題があった。
【０００９】
第５の課題は、大気に含まれる酸素や窒素や二酸化炭素のような気体の溶解が測定結果にノイズとして影響を及ぼすという課題である。
生物試料の呼吸による酸素の消費量測定のように、僅かな成分変化を測定するには、容器を密閉して溶液と大気との接触をなくすことが好ましい。しかし、センサを溶液中に浸漬するため、センサを容器内に配置又は挿入するための空隙が避けられない。この空隙によって僅かではあるが、容器中の溶液が大気にさらされた状態で測定が行われる。そのため、溶液に大気に含まれる気体が溶解することを避けられず、正確に僅かな酸素溶存度の検知することができないという課題があった。また二酸化炭素は溶解しやすく、水に溶けると炭酸となるのでpHの変化を生じさせる。そのため、pHの変化に敏感に応答する物質の測定を正確に検知する事が困難であるという課題があった。
【００１０】
本発明の主目的は、センサと撹拌子とが互いに近付くように隣接させることにより、ひいては、センサと生物試料とが互いに近付くように隣接させることにより、センサの応答性を高めて試料の挙動を正確に測定できるようにすることにある。
本発明の他の目的は、１つのセンサを用いて複数の試料を測定する場合に、センサと撹拌子との相対的な距離間隔の位置関係を一定にすることにより、ひいては、センサと生物試料の相対的な距離間隔の位置関係を一定にすることにより、複数の試料の測定条件を等しくして正確に生物試料の比較測定できるようにすることにある。
本発明のさらに他の目的は、生物試料と撹拌子との干渉をなくすことにより、ひいては、生物試料を撹拌子の運動から保護するとともに、センサを配置する自由度を高めることにある。
本発明のさらに他の目的は、撹拌子の運動スペースをセンサとを関連付けることにより撹拌子の運動スペースを狭小化し、試料が投入される容器の容量を小さくして、撹拌子の撹拌作用によって溶液が迅速に均質となるようにすることにある。
本発明のさらに他の目的は、試料が投入された溶液への大気中の気体の溶解をなくし、僅かな成分変化を測定する際にも、大気に含まれる成分の影響を受けないようにすることにある。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明は、スターラーユニットとセンサとの組合せで用いられるセンサ用撹拌子ホルダと、当該ホルダを備えた測定装置を対象とする。前記ホルダは、撹拌子を回転可能に保持するとともに、前記撹拌子の近傍で前記センサを保持可能である。
【００１２】
ホルダは、スターラーユニットを構成する撹拌子を回転可能に保持している。こうすることにより、センサは撹拌子の近傍に保持される。また、センサは、ホルダを介して撹拌子との相対位置が定められるので、センサは、撹拌子に対して常に一定の位置となる。
センサは撹拌子の近傍に位置するので、試料の挙動に変化があった場合には、撹拌子による撹拌作用がセンサの周辺でも迅速に生じる。また、従来、センサは試料から遠く離れていたのに対し、本発明のホルダを用いることにより、センサと撹拌子の干渉がなくなり、センサは撹拌子の近傍に位置するだけでなく、試料の近傍にも位置する。撹拌子の撹拌作用がセンサの周辺で迅速に生じること、及び、センサが試料の近くに位置することで、センサは、試料の挙動変化を素早く正確に測定できるようになる。センサの応答性が高まることで、試料の挙動変化を正確に測定することができる。
ホルダがセンサと撹拌子を保持しており、センサと撹拌子との相対位置が一定であることにより、複数試料の測定条件を一定にすることができる。測定条件を一定にすることは、センサの撹拌子との間の相対位置を一定にするだけでは不十分であるが、本発明では、センサと撹拌子との相対位置を一定にすることにより、測定条件のうち、少なくとも１つの要因を一定にすることができる。例えば、容器毎の複数の試料を測定する場合、センサと撹拌子を容器毎に取付け又は投入して測定することになるが、本発明では、センサと撹拌子が一定の関係にあることから、容器毎で測定条件を一定に近付けることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
以下、ホルダの好ましい形態について説明する。ホルダは、少なくとも２つの開口部を備えており、第１の開口部のホルダ内部において回転軸に支持された前記撹拌子を回転可能に保持しており、第２の開口部から前記センサが前記撹拌子に指向するまで挿入可能である。
【００１４】
上記形態のホルダでは、撹拌子が第１の開口部のホルダ内部に保持されるので、生物試料が容器内を移動しても、運動する撹拌子と移動する生物試料が干渉することがなく、生物試料は撹拌子の運動から保護される。
センサは第２の開口部から撹拌子に指向して挿入され、撹拌子が撹拌作用を行う近傍で溶液の測定を行う。そのため、撹拌子の撹拌作用がセンサの周辺で迅速に生じ、生物試料の挙動変化を素早く且つ正確に測定できる。また、撹拌子の撹拌作用がセンサの近傍で迅速に生じるように、ホルダに孔、切欠又はスリットを設けたり、ホルダを網状素材で製作することが好ましい。なお、第１の開口部や第２の開口部がそれぞれ２以上あってもよい。
さらに、センサと撹拌子はホルダを介して一体に構成される。センサと撹拌子がホルダによって一体であることから、容器毎の複数の生物試料を測定する場合には、センサ及び撹拌子の移し替えも容易である。
【００１５】
他の好ましい形態のホルダは、撹拌子を回転可能に保持する囲繞壁を有しており、その囲繞壁がセンサを保持可能である。
【００１６】
囲繞壁は、生物試料の移動スペースと撹拌子の運動スペースを区画する。囲繞壁は、例えば、球形、円形の枠状又は矩形の枠状であり、容器の底部に置かれる。生物試料は、囲繞壁によって仕切られた容器内の残りのスペースしか移動することができず、一方、撹拌子は、囲繞壁によって仕切られたスペースしか運動することができない。したがって、生物試料が容器内を移動しても、運動する撹拌子と移動する生物試料が干渉することがなく、生物試料は撹拌子の運動から保護される。
囲繞壁は容器の底部に置かれるので、撹拌子は、例えば、回転軸に支持された上記形態のホルダとは異なり、スターラーユニットのベースの中心に自己調芯し、囲繞壁内のスペースであれば拘束されることなく自由に移動及び運動することができる。
本形態のホルダにおいても、撹拌子の撹拌作用がセンサの近傍で迅速に生じるように、ホルダに孔、切欠又はスリットを設けたり、ホルダを網状素材で製作することが好ましい。
【００１７】
他の好ましい形態のホルダは、囲繞壁と一体の底部を備えた皿形状をしており、撹拌子が底部上で回転可能である。
本形態のホルダでは、撹拌子が底部の上で運動する。撹拌子の運動スペースは囲繞壁で仕切られており、生物試料が撹拌子に干渉することはない。このホルダでは、センサと撹拌子がホルダによって保持されていることから、容器毎の複数の生物試料を測定する場合には、センサ及び撹拌子の移し替えが容易である。
【００１８】
他の好ましい形態のホルダは、囲繞壁が、撹拌子に指向させてセンサを保持するセンサ保持部を有する。
センサ自体は比較的細長い形態のものが多く、囲繞壁にセンサを保持させた場合などは、囲繞壁のスペースとセンサのスペースが必要となる。そのため、囲繞壁の中心上方にセンサ保持部を設けて、下方の撹拌子に指向させてセンサを保持することが好ましい場合がある。本形態のホルダには、センサ保持部を囲繞壁から離間させたホルダや、孔、切欠又はスリットを設けた半球形のホルダや、網状素材の球形のホルダがある。
【００１９】
さらに本発明では、撹拌子と前記撹拌子を回転駆動するためのベースとを備えたスターラーユニットと、前記スターラーユニットとの組合せで用いられるセンサと、試料を投入するための容器と、前記撹拌子及び前記センサを保持可能なセンサ用撹拌子ホルダより構成され、
前記ホルダは、少なくとも２つの開口部を備えており、第１の開口部のホルダ内部において回転軸に支持された前記撹拌子を回転可能に保持しており、第２の開口部から前記センサが前記撹拌子に指向するまで気密に挿入可能であり、さらに、前記ホルダは第１の開口部の外縁に係合部を備えており、前記容器は、当該容器の開口部に前記ホルダの係合部に螺合する係合部を備えている、測定装置を提供する。
【００２０】
撹拌子はホルダ内に拘束され、センサもホルダ内に気密に拘束される。すなわち、ホルダは第１の開口側においてのみ外部と通じる。ホルダの第１の開口部は容器の開口部に取付けられる。容器はホルダによって密閉される。こうすることで、小さな容器に生物試料と干渉することなく撹拌子が取付けられ、さらに、試料と撹拌子に隣接してセンサを取付けることができる。小さな容器内に生物試料と撹拌子とセンサを互いに隣接させることにより、生物試料の僅かな挙動変化を迅速にセンサによって測定することができる。
なお、ホルダが３以上の開口部を備えている場合には、容器内を大気と遮断するために、センサ及び撹拌子が取付られていない開口部は密閉される。
【００２１】
また、センサ及び撹拌子を備えたホルダを容器に取り付けるだけで、容器は大気から遮断される。この発明では、容器を密閉するにしても、ホルダの装着という簡単な作業だけで密閉された測定装置を構成することができる。したがって、大気に含まれる気体の溶解によって、溶液中の成分が影響を受けることなく、正確に僅かな成分変化を測定することができる。
【実施例１】
【００２２】
以下、図面を参照して本発明によるセンサ用撹拌子ホルダ及び測定装置の実施例を詳細に説明する。図１は測定装置全体を示す斜視図、図２はホルダを示す斜視図、図３はホルダと撹拌子とセンサを示す断面図である。
測定装置１０は、スターラーユニット１２を構成するベース１４と、ビーカーやフラスコ等の容器１６内の溶液を測定するためのセンサ１８と、センサ１８に着脱自在に構成されたホルダ２０と、ホルダ２０に回転可能に取付けられた撹拌子２２とを備えている。容器１６内には、例えば、ウニのような生物試料が配置され、その生物試料の呼吸による酸素消費量等の挙動がセンサ１８によって測定される。
【００２３】
ベース１４は、カバー２４内に駆動モータ、磁石支持腕及び一対の永久磁石を内蔵している。駆動モータを駆動すると、一対の永久磁石を取付けた磁石支持腕が回転する。また、ベース１４は、磁気コイルドライブ方式のものでもよい。このベース１４によって、撹拌子２２が回転させられる。
【００２４】
センサ１８は、例えば、ウニのような生物試料の酸素消費量を測定するためのものであり、クラーク型酸素電極に代表される自己消費型電極である。本実施例では、測定対象が酸素の溶存度であるが、他の成分の測定が行われる場合には他のセンサが用いられる。
【００２５】
図２及び図３に詳細に示されるように、ホルダ２０は、円管をＴ字状に接続した形態をしている。なお、センサ１８及び撹拌子２２を保持できる形状であれば、円管でなくても、Ｔ字状でなくてもよい。ホルダ２０は、非磁性体の例えば樹脂製の材料からなり、撹拌子２２の運動を妨げないようになっている。
ホルダ２０は、１つの第１の開口部２６と２つの第２の開口部２８，３０を備えている。なお、第１の開口部及び第２の開口部は少なくともひとつでよく、また、それぞれの開口部が複数あってもよい。
【００２６】
第１の開口部２６には、ホルダ２０の内部において、撹拌子２２が回転軸３２によって支持されている。撹拌子２２の運動軌道は、ホルダ２０の内部で生じるようになっており、撹拌子２２の運動軌道がホルダ２０の第１の開口部２６から飛び出ることはない。したがって、撹拌子２２をホルダ２０の内部で保持することにより、容器内の溶液中に配置された場合でも、容器内の試料が撹拌子２２と干渉することがない。
なお、試料との干渉を確実に防止するため、第１の開口部やセンサ１８が挿入されない開口部に網等の防護手段を設けてもよい。
【００２７】
第２の開口部２８，３０のいずれかには、センサ１８が挿入される。センサ１８は先端部分に電極が設けられており、その電極が撹拌子２２に指向するようにセンサ１８が挿入される。本実施例のホルダ２０では、図示しないストッパによってセンサ１８の挿入長さが定められる。こうすることで、センサ１８の電極が撹拌子２２と干渉することなく、センサ１８の電極を撹拌子２２に近付けることができる。センサ１８と撹拌子２２を近付けることにより、撹拌子の撹拌作用がセンサ１８の周辺で迅速に生じる。その結果、センサ１８は、試料の挙動変化を素早く測定できるようになる。センサ１８の応答性が高まることで、試料の挙動変化をタイムラグなく正確に測定することができる。
【００２８】
また、本実施例のホルダ２０では、例えば、図３中の右側の第２の開口部２８にセンサ１８が取付けられた際、第１の開口部２６と第２の開口部３０が流通する。逆に、例えば、図３中の上側の第２の開口部３０にセンサ１８が取付けられた際、第１の開口部２６と第２の開口部２８が流通する。そのため、ホルダ２０内の溶液の流通性がよくなる。
また、ホルダ２０内の溶液の流通性をよくするために、ホルダ２０の側面に孔、切欠又はスリットを設けたり、ホルダ２０を網状素材で製作してもよい。
【００２９】
本実施例のホルダ２０は、センサ１８と撹拌子２２を一体に保持する。センサ１８と撹拌子２２は常に一定の関係を保つ。
１つの試料を測定するのではなく、容器毎の複数試料を測定する場合は、容器毎にセンサ１８及び撹拌子２２を投入することが必要であるが、本実施例のホルダ２０を利用することにより、センサ１８と撹拌子２２を一時に移し替えることができる。また、センサ１８と撹拌子２２を移し替えた際、ホルダ２０がセンサ１８と撹拌子２２の関係を一定に保つので、容器毎の測定条件が一定になりやすい。
【００３０】
以上の実施例において、ホルダ２０を円筒状に構成してもよい。この場合、第１の開口部と第２の開口部はそれぞれひとつとなる。また、撹拌子２２の回転軸を傾斜させたり、第１の開口部２６を傾斜させたりして、撹拌子２２を回転させやすくすることもできる。
【実施例２】
【００３１】
図４は、本発明によるホルダの実施例２を示す斜視図である。ホルダ２０ａは、シャーレのような皿状の形態をしている。ホルダ２０ａは、囲繞壁３４と、この囲繞壁３４と一体の底部３６を備えている。
本実施例において、囲繞壁３４は円形であるが、矩形やその他の形状でもよい。容器内でホルダ２０ａが置かれたとき、囲繞壁３４は、容器内において、撹拌子２２の運動スペースと試料のスペースを分離、隔離又は仕切りする。こうすることにより、試料が生物試料のように容器内を移動する性質のものでも、撹拌子２２と生物試料との干渉を防止することができる。
底部３６は、必ずしも必要でないが、ホルダ２０ａに撹拌子２２を保持させておくために好適である。底部３６を設けることにより、ホルダ２０ａに撹拌子２２を入れたまま、センサ１８及び撹拌子２２を別の容器に容易に移し替えることができる。
【００３２】
センサ１８は、囲繞壁３４の貫通孔３８に挿入される。センサ１８の電極はホルダ２０ａの中心、すなわち、撹拌子２２の運動スペースに指向する。こうすることで、センサ１８と撹拌子２２の相対位置が近くなる。また、ホルダ２０ａを介することで、センサ１８の撹拌子２２の相対位置が一定になる。
なお、貫通孔３８の代わりに、一対の爪の間でセンサ１８を保持するようにしてもよい。
【実施例３】
【００３３】
図５は、本発明によるホルダの実施例３を示す斜視図である。ホルダ２０ｂは、囲繞壁３４ｂが、この囲繞壁と離れた位置にセンサ保持部３５ｂを備えている。本実施例において、囲繞壁３４ｂは円形であるが、実施例２と同じように矩形やその他の形状でもよい。囲繞壁３４ｂは底部を備えず、撹拌子２２を単に取り囲むように構成されている。もっとも、囲繞壁３４ｂに底部を設けてもよい。
容器内にホルダ２０ｂが置かれたとき、囲繞壁３４ｂは、容器内において、撹拌子２２の運動スペースと試料のスペースを分離、隔離又は仕切りする。こうすることにより、試料が生物試料のように容器内を移動する性質のものでも、撹拌子２２と生物試料との干渉を防止することができる。
【００３４】
センサ保持部３５ｂは、１つ又は複数のアーム４０によって囲繞壁３４ｂに支持されている。センサ保持部３５ｂは、囲繞壁３４ｂの中心の上方に離間しており、溶液の撹拌がセンサ保持部３５ｂによって制限されることは殆どない。
センサ保持部３５ｂは、円形の貫通孔３８ｂを備えており、センサ１８がその貫通孔３８ｂに挿入される。センサ１８の電極は、ホルダ２０ｂの中心、すなわち、撹拌子２２の運動スペースに指向する。こうすることで、センサ１８と撹拌子２２の相対位置が近くなる。また、ホルダ２０ｂを介することで、センサ１８と撹拌子２２の相対位置が一定になる。さらに、本実施例のホルダ２０ｂは、例えば、ビーカーのような容器内において、ホルダ２０とセンサ１８を縦方向に整列させて配置することができるので、狭いスペースにセンサ１８及び撹拌子２２を配置することができる。
【実施例４】
【００３５】
図６は、本発明による測定装置１０ｃの実施例を示す斜視図である。この測定装置は、試料を投入する容器容積を小型化することで、試料の挙動変化を溶液全体に迅速に現出させること、及び、溶液と大気との接触をなくすことで、大気に含まれる気体を溶液に溶解させないことを目的として構成されている。
測定装置１０ｃは、スターラーユニットを構成するベース（図示せず）と、特定の容器１６ｃと、容器１６ｃ内の溶液を測定するためのセンサ（図示せず）と、前記センサを保持するホルダ２０ｃと、スターラーユニットを構成する撹拌子（図示せず）とを備えている。
【００３６】
特定容器１６ｃは直方体をしており、一端の拡張するフランジ部１７ｃに開口を備えている。特定容器１６ｃは、前記開口を閉鎖する蓋１９ｃを備えている。特定容器１６ｃは、前記蓋１９ｃによって開口を閉鎖される。蓋１９ｃは、開口に通じる孔２１ｃを備えている。孔２１ｃはホルダ取付用の係合部を備えている。係合部は、例えば、雌ネジ孔又は貫通孔である。蓋１９ｃがボルト等によってフランジ部１７ｃに固定されると、孔２１ｃを除いて特定容器１６ｃは実質的に密閉された容器となる。
【００３７】
ホルダ２０ｃは、円管状の形態をしている。ホルダ２０ｃは、非磁性体の例えば透明樹脂製の材料からなる。ホルダ２０ｃは、第１の開口部２６ｃと第２の開口部（図示せず）を備えている。センサはホルダ２０ｃの第２の開口部から気密に挿入固定される。センサは、第１の開口部２６ｃから没入する位置において先端に電極が設けられている。この電極が特定容器１６ｃ内の成分を測定する。
【００３８】
第１の開口部２６ｃには、ホルダ２０ｃの内部において、図３に示されるような形態で、撹拌子が回転自在に支持されている。撹拌子の運動軌道は、ホルダ２０ｃの内部で生じる。第１の開口部２６ｃには、試料との干渉を避けるために網等を設けることが好ましい。
【００３９】
ホルダ２０ｃの先端開口部の周囲には、蓋１９ｃの雌ネジ部２１ｃに取り付けられる係合部２３ｃが形成されている。本実施例の係合部は雄ネジ部である。あるいは、ホルダ２０ｃの先端開口部の周囲は、前記孔に適合するように円筒状又はテーパ状になっている場合もある。
センサを備えたホルダ２０ｃが蓋１９ｃに装着されると、特定容器１６ｃは、完全に閉じた状態となる。この状態において、容器内の溶液は大気と接触することなく、大気に含まれる成分が溶液に溶解することがなくなる。また、特定容器１６ｃの姿勢を変えても、特定容器１６ｃから溶液が漏出することはなく、自由な姿勢で特定容器１６ｃを取り扱うことができる。
【００４０】
前記測定装置１０ｃを用いて試料の挙動を測定するには、まず、蓋１９ｃがなく、開口部が上を向いた状態で容器１６ｃ内に溶液と試料が投入される。その後、蓋１９ｃがボルト等によってフランジ部１７ｃに取付けられる。次いで、センサ及び撹拌子を備えたホルダ２０ｃが孔２１ｃにネジ込まれる。この状態において、容器１６ｃは密閉されているので、容器１６ｃから溶液が漏れることがなくなる。
次いで、センサ及び撹拌子が溶液に浸るように、容器１６ｃの姿勢が変えられる。例えば、開口部が水平方向を向くように容器１６ｃの姿勢が変えられる。こうすることで、容器１６ｃ内の溶液が撹拌子２２ｃの撹拌作用を受けることができ、容器１６ｃ内の溶液をセンサ１８で測定できるようになる。
【００４１】
本実施例の測定装置１０ｃは、少量の溶液で試料の挙動を測定することに好適である。本実施例では、容器１６ｃを密閉できるようにして、容器１６ｃの姿勢を自由に変更できること、及び、センサと撹拌子を備えたホルダ２０ｃにより最終的に容器１６ｃを密閉したことから、僅かな容積内に試料、撹拌子及びセンサを配置できるためである。こうすることで、試料の挙動による溶液の成分変化が小量の溶液内に迅速に生じることになり、その成分変化が撹拌子の近くのセンサによって測定される。また、複数の試料を同じセンサで測定する場合には、ホルダ２０ｃを異なる容器に取付けるだけでよい。
【００４２】
また、本実施例の測定装置１０ｃは、溶液と大気との接触をなくするので正確に僅かな成分変化を測定することに好適である。しかも、センサ及び撹拌子がホルダ２０ｃと一体であるため、容器１６ｃにホルダ２０ｃを取り付けるだけで、溶液を大気から遮断することができる。
【実施例５】
【００４３】
図７は、本発明による測定装置１０ｄの実施例を示す斜視図である。この測定装置は、試料を投入する容器容積をさらに小型化することで、試料の挙動変化が溶液全体に迅速に現出することを主目的として構成されている。
【００４４】
容器１６ｄは、容量の異なる３つの没入孔を備えている。没入孔には係合部としての雌ネジ孔が形成されている。ホルダ２０ｄは、図６と同じように構成されており、センサ１８ｄ及び撹拌子２２ｄを備えている。ホルダ２０ｄの先端開口部の周囲には、雌ネジ孔に螺合する係合部としての雄ネジ２３ｄが形成されている。
センサ１８ｄを備えたホルダ２０ｄが容器１６ｄに装着されると、特定容器１６ｄは、完全に閉じた状態となる。この状態において、特定容器１６ｄの姿勢を変えても、特定容器１６ｄから溶液が漏出することはなく、自由な姿勢で特定容器１６ｄを取り扱うことができる。
【００４５】
本実施例の測定装置も、少量の溶液で試料の挙動を測定すること、溶液を大気から遮断することに好適である。また、この容器１６ｄは、容量の異なる複数の没入孔を備えているので、試料の大きさに応じて没入孔を選択し、その没入孔に溶液を投入してホルダ２０ｄを装着することで、ごく僅かな溶液を用いて試料の挙動変化を測定することができる。
【図面の簡単な説明】
【００４６】
【図１】本発明による測定装置の全体を示す斜視図。
【図２】本発明によるホルダの実施例（実施例１）を示す斜視図。
【図３】図２のホルダの断面図。
【図４】本発明によるホルダの他の実施例（実施例２）を示す斜視図。
【図５】本発明によるホルダの他の実施例（実施例３）を示す斜視図。
【図６】本発明による測定装置の他の実施例（実施例４）を示す分解斜視図。
【図７】本発明による測定装置の他の実施例（実施例５）を示す分解斜視図。
【符号の説明】
【００４７】
１０  測定装置        １２  スターラーユニット    １４  ベース
１６  容器            １８  センサ                ２０  ホルダ
２２  撹拌子          ２４  カバー                
２６  開口部          ２８  開口部                ３０  開口部
３２  回転軸
【図１】
2005147852.tif 000003
【図２】
2005147852.tif 000004
【図３】
2005147852.tif 000005
【図４】
2005147852.tif 000006
【図５】
2005147852.tif 000007
【図６】
2005147852.tif 000008
【図７】
2005147852.tif 000009